Взаимодействие амилоидов при полимеризации белков
Имеются свидетельства об участии различных амилоидов в инициации полимеризации других амилоидных белков. Опубликованы данные об индукции [PSI+] в штамме [pin-] вариантами htt с разными длинами полиглутаминового фрагмента ( Q25 , Q47 , Q72 , Q103 ). Экспрессия белков Q72, Q103 делала клетки фенотипически [PIN+] , в них была возможна индукция [PSI+] при сверхэкспрессии Sup35 . Однако частота возникновения [PSI+] при индукции полиглутаминовыми белками была гораздо ниже, чем в случае [PIN+] ( Derkatch et al., 2004 ). Интересно, что такие амилоидогенные белки, не содержащие полиглутаминовых фрагментов, как транстиретин , альфа-синуклеин , синфилин-1 , не приводили к индукции [PSI+] в клетках [psi-][pin-] и не инициировали полимеризацию Sup35NM in vitro. Однако другие амилоиды, бычий панкреатический инсулин и легкие цепи иммуноглобулинов , в которых также отсутствуют полиглутаминовые фрагменты, стимулировали прионный переход Sup35NM ( Derkatch et al., 2004 ).
Агрегация полиглутаминовых белков с короткими фрагментами, которые сами по себе не способны агрегировать, происходит при их коэкспрессии с белками с более длинными полиглутаминовыми фрагментами: так, с агрегатами Q80 колокализуются белки Q34 и Q24 . При этом, чем выше экспрессия Q80, тем эффективнее идет процесс кополимеризации более коротких полиглутаминовых белков ( Kimura et al., 2001 ; Kimura et al., 2004 ). Есть ряд данных и о том, что для агрегации самих полиглутаминовых белков могут быть нужны клеточные факторы. Например, было показано, что сверхэкспрессия альфа-синуклеина в клетках млекопитающих может вызывать усиление агрегации htt ( Furlong et al., 2000 ). Имеются данные, что прионное состояние белка Rnq1 необходимо для агрегации и токсичности белка Q103 в дрожжевых клетках. Было показано, что в клетках дельтаrnq Q103-GFP по сравнению с диким типом (RNQ1+) давал в большинстве клеток диффузное свечение, изредка встречались клетки с одной крупной светящейся точкой. Обработка клеток GuHCl также приводила к снятию эффекта токсичности, что говорит о том, что для агрегации Q103 было необходимо прионное состояние Rnq1 ( Meriin et al., 2002 ). В дальнейшем было показано, что агрегаты Rnq1 колокализуются с агрегатами Q103 не только в клетках дикого типа (HSP104+), но и в клетках дельта hsp104, что указывает на взаимодействие Rnq1 с Q103. Последовательное дифференциальное центрифугирование показало, что в отсутствие Q103 Rnq1 обнаруживается во фракции осадка, соответствующего небольшим агрегатам Rnq1, а при экспрессии Q103 его обнаруживают уже в более тяжелых фракциях, возможно, за счет ассоциации с тяжелыми полиглутаминовыми агрегатами ( Meriin et al., 2003 ).
В другой работе, также посвященной поиску генов, влияющих на токсичность мутантного хантингтина, идентифицировали 28 генов, мутации в которых супрессировали токсический эффект в клетках дрожжей. Среди них оказались гены, кодирующие прионы и белки-кандидаты в прионы, богатые остатками глутамина ( RNQ1 , DEF1 , YBR016W , YIR003W , YLR278C ). Это говорит о том, что, возможно, они вовлечены в процесс агрегации или биологические функции глутамин-аспарагин богатых белков ( Giorgini et al., 2005 ).
